PRINCÀPIO DE FUNCIONAMENTO DE TURBINAS A VAPOR E APLICAÇÀ•ES NA INDÚSTRIA SUCROALCOOLEIRA

Resumo

TURBINAS � VAPOR SÃO M�QUINAS T�RMICAS QUE TRANSFORMAM ENERGIA DO ESCOAMENTO CONT�NUO DO FLUIDO EM ENERGIA MEC�NICA POR MEIO DE ROTA��O. SÃO FREQUENTEMENTE UTILIZADAS EM CONJUNTOS DE ACIONAMENTO DE DIVERSOS TIPOS DE EQUIPAMENTOS, DENTRE ELES GERADORES E MOENDAS EM USINAS DE A��CAR E �LCOOL. AS TURBINAS PODEM SER CLASSIFICADAS EM DOIS PRINC�PIOS B�SICOS DE FUNCIONAMENTO: POR A��O OU REA��O, ELAS DIFEREM BASICAMENTE NA FORMA COMO OCORRE A REDUÇÃO DE PRESS�O DO VAPOR. EM TURBINAS DE A��O A QUEDA DE PRESS�O DO VAPOR ACONTECE NOS BOCAIS, AO REDUZIR A PRESS�O, REDUZ-SE TAMB�M TEMPERATURA E ENTALPIA, PORÉM EM COMPENSA��O AUMENTA-SE O VOLUME ESPECIFICO E A VELOCIDADE DOS JATOS DE VAPOR. COM A EXPANS�O DO VAPOR A ENERGIA POTENCIAL � CONVERTIDA EM ENERGIA CIN�TICA E POSTERIORMENTE SER� NOVAMENTE TRANSFORMADA PELAS PALHETAS DO ROTOR EM ENERGIA MEC�NICA. ESSE TIPO DE TURBINA TRABALHA COM VAPOR A PRESS�O CONSTANTE. NO PRINC�PIO DE REA��O A ENERGIA POTENCIAL NÃO � TOTALMENTE CONVERTIDA NOS BOCAIS, PARTE SER� TRANSFIGURADA DIRETAMENTE NO ROTOR ONDE CONTINUAR� A PERDER PRESS�O. CONFORME A PRESS�O E REDUZIDA NO COMPONENTE MÓVEL, GERA-SE UMA FOR�A DE REA��O QUE AUXILIA OS JATOS DE VAPOR NO PALHETAMENTO FIXO. CONTR�RIO AS TURBINAS DE A��O, NAS DE REA��O � PRESS�O DO VAPOR NÃO � CONSTANTE. ESSAS M�QUINAS T�RMICAS POSSUEM V�RIOS EST�GIOS RELACIONADOS � CONDIÇÃO DO VAPOR, PODENDO SER CLASSIFICADAS EM TR�S TIPOS QUANTO A ESSE CRIT�RIO: DE ALTA, INTERMEDI�RIA E BAIXA PRESS�O. COMERCIALMENTE ESSAS TURBINAS SÃO ENCONTRADAS PELAS NOMENCLATURAS CURTIS: FUNCIONAMENTO POR A��O E INDICADAS PARA APLICA��ES DE ALTA PRESS�O, RATEAU: FUNCIONAMENTO POR REA��O, USUALMENTE APLICADAS EM SITUA��ES DE BAIXA PRESS�O E TURBINAS DE EST�GIOS COMBINADOS (CURTIS-RATEAU): FUNCIONAMENTO POR A��O/REA��O APRESENTANDO MAIOR EFICI�NCIA PARA CADA CICLO. OUTRA FORMA USUAL DE CATEGORIZAR TURBINAS � QUANTO A CONDIÇÃO DE SA�DA DO VAPOR PODENDO SER POR CONDENSA��O OU CONTRAPRESS�O, NA PRIMEIRA O VAPOR E DISPENSADO COM PRESS�O MENOR QUE A ATMOSF�RICA J� NA DE CONTRAPRESS�O O VAPOR ENCONTRA-SE COM PRESS�O SUPERIOR � DA ATMOSFERA. O USO DE TURBINAS DE CONTRAPRESS�O, OU SEJA, COM PRESS�O SUPERIOR, APRESENTAM VANTAGENS NO PROCESSO DE PRODUÇÃO VISTO QUE PODE SER REAPROVEITADO EM APLICA��ES ONDE EXISTA DEMANDA DE ALTAS TEMPERATURAS. EXEMPLO DISSO � O SETOR SUCROALCOOLERO ONDE ESSE VAPOR � CONSUMIDO PRINCIPALMENTE NA PARTE INICIAL DA FABRICA��O DO A��CAR.  NOS GERADORES AS TURBINAS RECEBEM VAPOR FORNECIDO PELA CALDEIRA GERANDO ENERGIA EL�TRICA TANTO PARA ABASTECIMENTO DA PRÓPRIA USINA QUANTO PARA VENDA. OUTRA APLICA��O NO SETOR DE EXTRA��O SÃO NO ACIONAMENTO DO PICADOR E DAS PRÓPRIAS MOENDAS (TERNOS), O PICADOR CONSISTE EM UM EIXO QUE SUSTENTA DIVERSAS FACAS E AO GIRAR IR� CORTAR E ROMPER A CANA PREPARANDO-A PARA MOAGEM ENQUANTO OS TERNOS SÃO RESPONS�VEIS POR EXTRAIR O CALDO ESMAGANDO A CANA DESFIBRADA POR MEIO DE ROLOS. POR FIM CONCLUI-SE QUE AS TURBINAS SÃO M�QUINAS DE GRANDE IMPORT�NCIA PARA OS PROCESSOS INDUSTRIAIS EM ESPECIAL NOS SEGMENTOS DE ENERGIA E A��CAR E �LCOOL, SUA CLASSIFICA��O SE D� PELAS CONDI��ES DO VAPOR, PRESS�O DE TRABALHO, REDUÇÃO DE PRESS�O, TIPOS DE EST�GIOS DENTRE OUTROS, PODENDO AINDA CONTRIBUIR COM SETORES DE PRODUÇÃO FORNECENDO FONTES DE CALOR.